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采空區電力工程巖土勘測研究論文
摘要：在電力工程中，經常碰到送電線路穿過地下采空區，由于地下采空區的隱閉性和復雜性，這就要求勘察人員不僅必須具備地質方面的專業知識，還需具有高度責任感，以更好的優化線路，確保電力線路工程的安全運行。對此，本文首先分析了采空區的分類，之后對采空區電力工程的巖土勘測措施進行了相應的闡述，以供參考。
關鍵詞：采空區；電力工程；巖土勘測
1、引言
近年來，隨著礦產開采的繁榮，各地采空區塌陷導致的地質災害頻繁發生，尤其是煤礦開采區，由于地面塌陷、裂隙等原因導致一些送電線路桿塔基礎遭受不同程度的破壞，已經對線路的安全運行造成了嚴重的威脅。為了保證電力線路運行安全，降低工程造價，必須對采空區的電力工程進行勘測工作。
2、采空區的分類
由于煤炭開采項目中的開采程度的不同，往往會對地表造成不一樣的破壞與影響，但均會出現由于地表變形而形成的采空區。大多數狀況下，可根據新老程度的差異，將采空區分為老采空區、現采空區與未來采空區，其中，老采空區開采時間較長，地表各類變形已經進入了相對穩定的時期。同時，開采活動已處于停止狀態的采空區也屬于老采空區。現采空區，其主要指開采活動正在進行中所形成的采空區，此類采空區在當前環境中還處于不穩定的狀態，且其地表變形程度還存在進一步惡化的趨勢。未來采空區，主要指發展規劃中有計劃要進行開采的但是還未進行施工的采空區，國家有嚴格規定。不同類型采空區的電力工程巖土勘測工作的重點與內容也存在一定的差異，所以，在電力工程巖土勘測工作中，需對采空區分類問題進行充分的考慮。
3、采空區電力工程的巖土勘測措施
3.1采空區勘測工作的重點
①對礦層分布、層數與厚度等參數，以及礦層的埋深特征、覆蓋巖層的巖性、地質構造進行仔細的勘測。
②對礦層的開采范圍、深度、厚度、時間、頂板管理、空隙與積水等元素進行細致的分析。
③充分了解地表變形特征的分布狀況，如地表陷坑、臺階與裂縫的位置、大小等參考慮，且還需要分析開采便捷與工作面的推進方向。
④分析地表移動盆地特征，劃分中間區與內外邊緣區，進一步確認地表移動變形主要參數。
⑤對采空區周圍的水資源使用狀況進行全面的分析。
3.2初設階段的勘測措施
為了提升項目設計科學性與可實施性，應全面調查、勘測項目施工現場，這就需要對采空區地表破壞模式進行詳細的分析，并且還需仔細調查電力工程涉及的采空區范圍，設計出滿足此地段的線路施工方案。如果線路不能避免采空區，需要對采空區的相關信息進行綜合調查，然后選擇最短路徑通過采空區。針對項目初設階段的勘測任務，主要涉及以下內容：
①對煤炭礦區的分布狀況、煤炭分布圖的調查分析，并且對煤層的深度和厚度進行調查。
②收集、整理各個煤礦的采礦方法及采礦計劃數據，充分了解老采空區的主要范圍和充填情況，分析相應的密度以及該區上覆巖層的穩定性。對于未來或現在采空區，可以在老采空區勘測數據分析計算的基礎上，估計未來和目前采空區地表變形特征值，然后結合工程勘察的內容對巖土工程進行分析調查，避免可能采空區地表變形。對于老采空區與小窯采空區，僅以地質調查方式，往往無法分析這些區域的特征和邊界，此時可適當增加物探和鉆探勘察手段，以確保勘察的準確性。
3.3施工圖階段的勘測措施
（1）重視上下結合的勘測方法。在進行電力工程勘察時，需要綜合考慮線路工程所涉及的地質條件與采空區的穩定性，尤其是在采空區進行桿塔位置的確定時，需要嚴格遵循以下原則：
①確保區域地形的平坦開闊。
②地質構造相對簡單，采空區上覆巖層厚度相對較大，硬度也較高，地表未發生變形。
③礦層較薄，采空厚度相對薄，礦層埋深深度較高。
④針對礦區中的安全地段，例如主副巷道區域與通風井區域等，需確保其相對穩定，能夠為桿塔提供良好的支撐。如果勘察人員不具備準確的判斷經驗，可通過分析礦產深度與厚度之間比值的方式進行確定。如果采深與采厚之間的比值大于某一個比值在，則采空區的地表變形程度便會降低，可在此地段進行建設。針對采空區深厚比施工原則，即為當深厚比值區間處于0～40時，嚴禁進行任何等級的電路建設；但如果深厚比值區間處于40～100，可進行低于35kV送電線路的建設。如果深厚比值區間處于100～200，可進行110～220kV送電線路的建設。當深厚比值區間超出200后，可進行220kV以上送電線路的建設。
（2）勘察設計緊密結合桿塔設計。桿塔構建過程中，如果出現了巖土工程穩定性需求與采空區地面穩定性之間差異較大時，為了保護塔基礎的穩定性，需對采空區的地質構造進行一定的處理，以使得穩定性能夠滿足實際需求，具體處理方法為：為了規避臨空面問題，需減少開放量，積極采用高低腿基建模型，且還需要進行淺埋操作。對于已被調查的裂縫或塌陷的采空區，應采用回填或壓力注漿的方法，以加強采空區的地表穩定性。對于可能會影響塔基穩定性的礦洞或巷道，可以進行錨噴處理或者架設頂板支護。如果塔基部位有可能發生沉降，則需要在四個塔基地基下設置整塊混凝土結構進行固定，以提升塔基穩定性。此外，也可以采用樁基礎施工方法，以此來有效提升塔基基礎穩定性。
（3）完善質量監督管理體系的建設。在電力工程施工過程中，勘察設計、施工單位、監理單位與經營單位需緊密結合，構建完善的質量監理制度，且還需要保證各部門的相互合作，以有效提升項目施工質量。電力工程施工的設計單位，應綜合考慮采空區地質狀況與施工條件進行具體設計。施工單位應嚴格遵循設計方案，不可隨意更改設計方案的施工程度，確保施工各環節的可靠性與標準的規范。監理單位應嚴格監督施工方與設計圖紙的可行性，促進施工現場工作的順利進行，各方面也需配合協作，以確保采空區電力工程的建設質量，逐步完善提高電力工程的建設質量，更好的滿足該地區的用電需求。
4、結語
綜上所述，在采空區電力工程巖土勘測工作中，需全面分析采空區對地表的破壞、開采的不確定性等因素，避免對線路與桿塔的穩定性產生不良的影響。此外，勘察人員應針對實際開采狀況進行具體分析，采取針對性措施，增強對礦地的日常勘測，一旦發現問題，及時維修，從根本上保障采空區電力工程的運行安全。
參考文獻:
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